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물리학 실험 - 고체의 비열
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제목: 고체의 비열
목적: 고체 시료의 비열을 측정함으로써 열, 열용량의 개념을 실험적으로 확인한다.
원리: 어떤 물체의 온도를 높이는데 필요한 열량 가 물체의 질량 과 온도차 에 비례한다.
로서 는 비열(specific heat)이라고 하는 물질의 고유한 성질이다. 물의 경우 비열은 15℃, 1기압에서 c=1.00 또는 4.18× 103이고, 물 1kg을 1℃ 올리는데, 필요한 열에 해당한다. 아래의 표는 20℃에서의 여러 물체의 비열을 보여주고 있다. 값은 압력이나 온도의 영향을 아주 약하게 받긴 하지만 대개의 경우 를 상수로 취급한다. 위의 식에서 정의된 비열은 물체가 가열되는 과정에 따라서 달라진다.
물 질 명
비 열 (cp)
알루미늄(Al)
0.22
900
구리(Cu)
0.093
390
유리(Glass)
0.20
840
얼음(-5℃)
0.50
2100
철(Fe)
0.11
450
납(Pb)
0.031
130
대리석
0.21
860
은(Ag)
0.056
230
나무
0.4
1700
에틸알코올
0.58
2400
수은(Hg)
0.033
140
물(15℃)
1.00
4186
수증기(110℃)
0.48
2010
인체
0.83
3470
단백질
0.4
1700
[표 1] 몇 가지 고체 및 기체의 비열
일정한 기압 하에서 측정된 비열을 정압비열(specific heat at constant pressure)이라고 하며 로 표시한다. 고체와 액체의 경우에는 정압비열이 가장 측정하기
용이하며, 앞의 표는 몇몇 고체 및 기체의 정압비열을 나타낸다. 비열을 측정하기 위한 가열과정에는 여러 가지가 있다. 한 예로써 부피를 일정하게 유지하면서 (물론 이때 압력은 변화함) 측정한 비열을 정적비열(specific heat constant volume)이라고 하며 로 표시한다.
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2015.02.26
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